Indukcja elektryczna

Indukcja elektryczna (przesunięcie elektryczne) jest to wielkość fizyczna wektorowa, charakteryzująca pole elektryczne wewnątrz dielektryka, umieszczonego w zewnętrznym polu elektrycznym.

Dla ciał izotropowych obowiązuje następujący wzór:

\(\vec{D}=\varepsilon \vec{E}\)

gdzie:

\(\vec{D}\) - indukcja elektryczna,
\(\vec{E}\) - natężenie pola elektrycznego,
\(\epsilon\) - współczynnik przenikalności elektrycznej (stała dielektryczna).

Jak widać wektory indukcji i natężenia pola są równoległe, ale mają różne długości. Wektor indukcji został wprowadzony dla opisu pola w obecności dielektryków.

Po co wprowadzać ten dodatkowy wektor? Gdy umieścimy dielektryk w polu elektrycznym, w skali mikroskopowej następuje pewne przemieszczenie ładunków elektrycznych cząsteczek składowych dielektryka tak, że ulega on pewnej polaryzacji (choć jako całość jest nadal obojętny), opisanej wektorem polaryzacji \(\vec{P}\). Ta polaryzacja zostaje uwzględniona przy określaniu właśnie indukcji elektrycznej.

\(\vec{D} = \varepsilon_0 \vec{E}+\vec{P}\)

Wektor indukcji elektrycznej jest związany z ładunkami swobodnymi, wektor polaryzacji z ładunkami indukowanymi, a wektor natężenia ze wszystkimi łącznie.

Indukcja elektryczna nie zależy od środowiska, w którym występuje pole elektryczne.

Jednostką indukcji elektrycznej w układzie SI jest 1 A·s/m².

Ciekawostki

Wektor indukcji elektrycznej jest jednym z czterech wektorów, które występują w słynnych równaniach Maxwella.

Gęstość powierzchniowa ładunku

Prawo Gaussa

Strumień pola elektrycznego